第3章数控车床加工程序的编制

第三章数控车床加工程序的编制内容提要：数控车床编程的基本方法及典型零件的工艺分析程序编制前置刀架后置刀架数控车床主轴和刀架的关系3.1.1车床的前置刀架与后置刀架3.1.2数控机床的初始状态:是指数控机床通电后具有的状态，也称为数控系统内部默认的状态，即缺省状态。一般设定初始状态为：绝对坐标编程(X，Z或G90)、使用米制长度单位(G21)、取消刀具补偿（G40、G49）、冷却液关闭(M08或M09)主轴停转(M05)等状态。3.1.3数控车床的绝对、增量、混合编程3.1.4数控车床的直径编程例如，A点坐标为（110，60）B点坐标为（50，0）在程序中输入直径值3.1.5S功能的三个含义：1、一般含义：主轴转速：r/min，用G97指令设定2、恒线速意义：恒定线速度：m/min，用G96设定3、限定转速意义：最高转速：r/min，用G50设定切削用量三要素：1、切削速度v或主轴转速n2、背吃刀量或吃刀深度3、切削进给速度Vf或进给量3.1.6数控车床进给速度F功能：1、进给量，单位：mm/r，用G99设定；2、进给速度，单位：mm/min，用G98设定。3.1.7数控车床刀具T功能：指令代码：T；表达方式：Txxxx。举例：数控车床的模态与非模态含义：模态指令，书写可以省略。因为不被注销，便一直有效。O0030;N010G50X270.0Z260.0;N020G97S300M03;N030T1010;N040G00Z10.0G04U0.5;N050Z-9.0;N060G01Z-20.0;N070G00Z10.0G04U0.5;N080Z-19.0;N100G01Z-30.0;N110G00Z10.0G04U0.5;N120Z-29.0;N130G01Z-40.0G04U0.5;N140G00Z10.0M05M09;N150G30U0W0;N160M303.1.8程序延时指令格式:G04X_;G04U_;G04P_;X、U用小数；P不用小数数控车床暂停指令G04的意义：G04的书写：可以有三种，X、U用小数；P不用小数。举例如下：第二节程序编制的方法数控车床机床的坐标系及机床原点机床原点的寻找及其位置3.2.1数控车床机床的坐标系及机床原点编程坐标系（工件坐标系）原点的合理位置编程原点，选在机床原点时，编程原点选在工件右端面回转中心原点时，结果是：工件原点，在右端面比在机床原点尺寸数字更简，一目了然。第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可靠性好，它通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。第二种是：用G50设定坐标系，对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀，其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。第三种方法是MDI参数，运用G54～G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。FANUC系统确定工件坐标系的三种方法:如何寻找和保证？工件原点在所选位置一、直接用刀具试切对刀1.用外园车刀先试车一外园，记住当前X坐标，测量外园直径后，用X坐标减外园直径，所的值输入offset界面的几何形状X值里。2.用外园车刀先试车一外园端面，记住当前Z坐标，输入offset界面的几何形状Z值里。二、用G50设置工件零点1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心（X轴坐标减去直径值）。2.选择MDI方式，输入G50X0Z0，启动START键，把当前点设为零点。3.选择MDI方式，输入G0X150Z150，使刀具离开工件进刀加工。4.这时程序开头：G50X150Z150…….。5.注意：用G50X150Z150，你起点和终点必须一致即X150Z150，这样才能保证重复加工不乱刀。6.如用第二参考点G30，即能保证重复加工不乱刀，这时程序开头G30U0W0G50X150Z150三、用工件移设置工件零点1.在FANUC0-TD系统的Offset里，有一工件移界面，可输入零点偏移值。2.用外园车刀先试切工件端面，这时Z坐标的位置如：Z200，直接输入到偏移值里。3.选择“Ref”回参考点方式，按X、Z轴回参考点，这时工件零点坐标系即建立。4.注意：这个零点一直保持，只有从新设置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59设置工件零点1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心。2.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……。3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐标系。Fanuc系统数控车床设置工件零点常用方法要求：加工结束后，刀具回到起刀点。用G50确定工件原点坐标系的确定方法用G50可以确定任意点作为工件原点。但，确定在右端面O3为更方便。例如，O1点，G50X70Z70；O2点，G50X70Z60；……O3点，G50X70Z20；20用G54~59偏置零点的方法零点零点偏置后偏置后零点用刀具补偿指令Txxxx设定工件原点用刀具刀尖对准右端面OP处，当刀具位于右端面位置，输入Z0，并按测量时，机械坐标所显示数值为：OP点到机床原点(零点)的距离；切外圆后，测量其直径，该直径是外圆到回转中心的距离，将该直径值写入，并按测量时所显示的机械坐标X数值为：回转中心到机床原点的距离。所以，等于是将机床零点偏移了所显示的数值后，零点偏到了右端面中心。用刀具补偿指令对刀时对起刀点，没有什么特殊要求，刀具只要在工件外即可。程序起点：工件原点在卡盘端面时，程序起点是：（85，210）工件原点在工件右端面时，程序起点是：（85，90）四种返回换刀点的指令及其含义：G24：沿X方向；G25：沿Z方向；G26：先X，后Z；G27：先Z，后X。数控车床的对刀点、起刀点和换刀点对刀点——程序原点、工件原点起刀点的设置起刀点的设置对刀就是寻找、确定工件原点起刀点远起刀点近用G28指令，通过G28指令本身设定的中间点，返回参考点。中间点（30.0，15.0）用G28U0W0；直接返回参考点或机床原点G28X30.0Z15.0;设定中间点的意义：防止刀具回参考点或机床原点时，发生碰撞。G29的意义：从参考点或机床原点，通过G28设定的中间点，移动到加工点。G28X70.Z130.;G29X30.Z180.;快速点定位G00:3.2.2基本移动指令Ｇ代码快速点定位G00:直线插补G01:G00X/U__Z/W__FS__BT__M__;其中:X/U__Z/W为快速定位的目标点;常用格式G00X/U__Z/W__;实际速度受面板倍率OVERRIDE控制尾座移动____附加辅助____G01X/U__Z/W__AC/RF__E__S__B__T__M__;其中:X/U__Z/W为直线插补的目标点;AE常用格式G01X/U__Z/W__F__;角度值___倒棱数据/倒圆数据________G00,G01快速移动定位（G00）指令格式：G00X(U)-Z(W)-；功能：G00指令是使刀具以系统预先设定的快速进给速度移动定位至程序段所指定的位置，G00指令又称为点定位指令。其中,X、Z表示目标点绝对值坐标，即采用绝对坐标编程时,X、Z表示快速移动的终点位置在工件坐标系中的坐标；U、W表示目标点相对前一点的增量坐标，即采用增量坐标编程时,U、W表示快速移动的终点位置相对于起点位置（前一点）的坐标增量（即位移量+移动方向）。如图3-17（a）和（b）所示,刀具快速移动到指定位置时，用G00编程如下:（a）绝对值编程：G00X50.0Z6.0；增量值编程：G00U-70.0W-84.0；（b）绝对值编程：G00X38.0Z2.0；（A→B→C）增量值编程：G00U-22.0W-23.0；直线插补(G01)指令格式：G0lX(U)-Z(W)-F-；功能：G01指令是使刀具以程序中设定的指令即进给速度，从所在点出发沿直线移动到目标点即直线插补至指定点。G0l是模态代码,可由G00、G02、G03或G32指令注销。其中,X、Z表示目标点绝对值坐标，即采用绝对坐标编程时,X、Z表示程序段指定点在工件坐标系中的坐标位置；U、W表示目标点相对前一点的增量坐标，即采用增量坐标编程时,U、W表示程序段指定点相对当前点的移动距离与方向；F表示进给量,若在前面已经指定,可以省略，即F表示合成进给速度,在新的F指令替代前一直有效,是模态指令。绝对值编程：G99G0lX40.0Z20.1F0.1；（S→E）增量值编程：G99G01U20.0W-25.9F0.1；绝对值编程：无省略格式形式一般（省略）形式注释说明N10G50X200.0Z100.0；G50X200.0Z100.0；设OP为工件原点N20S800M04；S800M04；主轴反转，转速800r/minN30G00X50.0Z2.0；G00X50.0Z2.0；P0→P1点用G00快速定位N40G01X50.0Z-40.0F0.1；G01Z-40.0F0.1；刀尖从P1→P2点，F0.1mm/rN50G01X80.0Z-60.0F0.1；X80.0Z-60.0；刀尖从P2→P3点，F0.1mm/rN60G00X200.0Z100.0；G00X200.0Z100.0；从P3快速返回到起刀点P0点增量值编程：N10G50X200.0Z100.0；G50X200.0Z100.0；N20S800M04；S800M04；N30G00U-150W-98.0F0.1；G00U-150W-98.0；N40G01U0.0W-42.0F0.1；G01Z-42.0F0.1；N50G01U30.0W-20.0F0.1；U30.0W-20.0；N60G00U120.0W160.0；G00X200.0Z100.0；数控车床车削端面路线车削端面和外圆切入、切出要领数控车床车削外圆路线在车削端面、沟槽等与X轴平行的加工时,只需单独指定X(或U)坐标；在车外圆、内孔等与Z轴平行的加工时,只需单独指定Z(或W)值。车削端面、沟槽等时，切削与X轴平行的加工，只需单独指定X(或U)坐标车外圆、内孔等时，切削与Z轴平行的加工,只需单独指定Z(或W)值倒角时，需同时指定X、Z（或U、W）车外圆：（A→B）车圆锥面（倒角）：（A→B）绝对值方式：G01X24.0Z-34.0F0.1；绝对值方式：G01X20.0Z-2.0F0.1；增量值方式：G01U0.0W-36.0F0.1；增量值方式：G01U6.0W-3.0F0.1；车槽：（A→B）绝对值方式：G01X25.0Z-20.0F0.1；增量值方式：G01U-9.0W0.0F0.1；指令格式：G02(G03)X(U)Z(W)IK(R)F；功能：圆弧插补指令说明：圆弧插补指令是切削圆弧时使用的指令,即G02、G03指令表示刀具在给定平面内以F进给速度从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补，属于模态指令。G02——为顺时针圆弧插补指令,即凹圆弧的加工；G03——为逆时针圆弧插补指令,即凸圆弧的加工。X,Z——圆弧终点绝对值坐标，即采用绝对坐标编程时,X、Z为圆弧终点坐标值；U,W——圆弧终点相对圆弧起点增量坐标，即用增量坐标编程时,U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量；I,K——圆心相对圆弧起点增量坐标(I、K编程)，即I、K为圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量(用半径值表示),I、K为零时可以省略；F——圆弧插补的进给量圆弧插补(G02、G03)指令数控车床所用圆弧插补指令R——圆弧半径(R编程)，当圆弧所对圆心角为0º~180°时,R取正值；圆心角为180°~360°时,R取负值；I,K——圆心相对圆弧起点增量坐标(I、K编程)，即I、K为圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量(用半径值表示),I、K为零时可以省略；用R编程方法G01X20.0;A→BG03X44.0Z23.0K-